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自走式喷杆喷雾机喷雾沉积特性试验研究 被引量：1
1
作者 朱兴业 赵莹 +2 位作者 李向阳 钱兆 刘俊萍 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第1期94-100,共7页
为了探究各因素对喷杆喷雾机喷雾沉积的影响规律,进一步提高自走式喷杆喷雾机的作业效率,使用Box-Behnken响应面法,分析并得到前进速度v、工作高度h和喷雾压力p等影响因素与喷雾沉积特性的数学模型,根据回归分析结果得出各影响因素对喷... 为了探究各因素对喷杆喷雾机喷雾沉积的影响规律,进一步提高自走式喷杆喷雾机的作业效率,使用Box-Behnken响应面法,分析并得到前进速度v、工作高度h和喷雾压力p等影响因素与喷雾沉积特性的数学模型,根据回归分析结果得出各影响因素对喷雾沉积特性的影响程度以及喷雾机最佳工作参数.结果表明:前进速度、工作高度和喷雾压力均对喷雾沉积特性有显著影响,影响程度按因素排序由大到小为喷雾压力,工作高度,前进速度.单位面积雾滴沉积量均值与前进速度和喷头工作高度成负相关,与喷雾压力成正相关.沉积量变异系数与喷雾压力成负相关,与前进速度成正相关,与工作高度的增加呈先减小后增大的趋势,这说明在工作高度一定的情况下,增大喷雾压力或者减小前进速度可以有效提高喷雾机的雾滴沉积均匀性. 展开更多
关键词 自走式喷杆喷雾机 前进速度 工作高度 喷雾压力 雾滴沉积
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秸秆深还机开沟覆土铲设计与试验 被引量：1
2
作者 王瑞丽 孟繁博文 +4 位作者 王正清 李德帅 曲梦成 白雪吟 范昊明 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第3期106-115,共10页
[目的]针对现有秸秆深埋还田机开沟覆土部件结构复杂、开沟后无法进行自动覆土、功率消耗较高等问题,设计一种自动开沟覆土铲。[方法]通过理论分析确定秸秆深埋还田机开沟覆土铲的主要结构参数。以铲尖入土角、铲体幅宽和耕作速度为关... [目的]针对现有秸秆深埋还田机开沟覆土部件结构复杂、开沟后无法进行自动覆土、功率消耗较高等问题,设计一种自动开沟覆土铲。[方法]通过理论分析确定秸秆深埋还田机开沟覆土铲的主要结构参数。以铲尖入土角、铲体幅宽和耕作速度为关键试验因素,采用离散元软件进行仿真分析,探究3个试验因素对耕作阻力和覆土率的影响。通过多因素试验分析各因素交互项对开沟覆土铲耕作阻力和自动覆土率的影响。通过仿真试验分析确定3个因素的最优范围,以及耕作阻力最小、覆土率最高时3个因素的较优水平组合。[结果]仿真结果表明开沟覆土铲的较优参数为铲尖入土角24°、铲体幅宽420 mm、耕作速度1.48 m·s^(-1),此时耕作阻力为2 875 N,自动覆土率为87.76%。[结论]根据仿真结果的较优参数组合进行的秸秆深埋还田机开沟覆土铲的设计和田间性能试验得出,开沟覆土铲开沟深度稳定性为98.84%,开沟宽度一致性为96.35%,自动覆土率为86.47%,耕作阻力为2 856 N。仿真试验结果和田间试验结果符合设计要求。 展开更多
关键词 秸秆深还机 开沟覆土铲 作业效果 参数优化
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农业产业结构优化对农业全要素生产率的影响研究 被引量：1
3
作者 李红 万丽霞 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第8期288-295,304,共9页
为深入探究农业产业结构变动对农业生产要素配置影响的作用机制以及对农业全要素生产率的作用程度,基于我国2005—2021年30个省(自治区、直辖市)的面板数据,运用DEA—Malmquist指数法测算农业全要素生产率及其分解指数,分析我国农业全... 为深入探究农业产业结构变动对农业生产要素配置影响的作用机制以及对农业全要素生产率的作用程度,基于我国2005—2021年30个省(自治区、直辖市)的面板数据,运用DEA—Malmquist指数法测算农业全要素生产率及其分解指数,分析我国农业全要素生产率时间演进趋势及县域差异,进一步结合基准线性回归模型,探究农业产业结构优化与农业全要素生产率之间的作用关系。结果表明:我国农业全要素生产率整体呈现增长态势,其动力源泉主要依靠农业技术进步;各省(自治区、直辖市)农业全要素生产率增长与全国趋势基本一致,纯技术效率和规模效率对农业全要素生产率的增幅作用存在差异;农业产业结构高级化、合理化、生态化均对农业全要素生产率存在显著的抑制作用,其每增加1个单位,农业全要素生产率则分别减少0.26、0.22和0.43个单位。因此,应持续推进农业技术进步,提升农村人力资本,增强规模效率潜能,因地制宜施策,促进农业资源配置和要素合理流动,进而推动农业实现可持续和绿色发展。 展开更多
关键词 农业产业结构 全要素生产率 DEA—Malmquist模型 基准回归
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园艺剩余物粉碎物料发酵罐设计与试验
4
作者 刘德军 高亚男 +1 位作者 董译隆 王俊潇 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第4期75-82,共8页
[目的]为了解决大量的园艺剩余物被随意丢弃或焚烧,造成资源浪费和环境污染等问题,实现北方寒冷地区全天候条件下的迅速升温发酵,获得有机肥料。[方法]利用三维设计软件对园艺剩余物发酵罐进行整体结构设计和关键部件选型。以马铃薯茎... [目的]为了解决大量的园艺剩余物被随意丢弃或焚烧,造成资源浪费和环境污染等问题,实现北方寒冷地区全天候条件下的迅速升温发酵,获得有机肥料。[方法]利用三维设计软件对园艺剩余物发酵罐进行整体结构设计和关键部件选型。以马铃薯茎叶粉碎物料为例,进行泊松比、密度、剪切模量等离散元仿真参数测定,以搅拌转速、搅拌叶片安装角度、搅拌叶片个数为试验因素,以物料搅拌均匀度系数为试验指标,进行了离散元仿真试验和响应面分析。[结果]在搅拌转速30 r·min^(-1)、搅拌叶片安装角度45°、搅拌叶片个数9个情况下获得的平均搅拌均匀度系数为0.13。根据仿真结果的较优参数进行样机制作和发酵试验,对发酵完成的有机肥料按照NY525-2021标准进行检测:有机质质量分数68.7%、总养分6.3%、pH值7.2、种子发芽指数82.3%,发酵腐熟后的有机肥各项指标均达到标准,设计的发酵罐使鲜湿类园艺剩余物发酵时间缩短为7.5 d。[结论]该研究为相关机械设备的研制与生产提供参考,对园艺剩余物的资源开发利用具有重要意义。 展开更多
关键词 园艺剩余物 发酵罐 有氧发酵 有机肥 农业资源利用
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自走式植保机动力分配工况系统的设计 被引量：1
5
作者 王君明 张作伟 +3 位作者 龚元峰 吴云志 高伟周 胡新宇 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期262-270,共9页
为了自走式植保机动力分配控制系统能够实时监测车轮工况和采集工况参数,设计了基于车轮转速的动力分配控制系统。首先,搭建了硬件系统平台,硬件系统包含信号检测、中央控制、控制执行3个模块;其次,对软件系统进行设计开发,包括对下位机... 为了自走式植保机动力分配控制系统能够实时监测车轮工况和采集工况参数,设计了基于车轮转速的动力分配控制系统。首先,搭建了硬件系统平台,硬件系统包含信号检测、中央控制、控制执行3个模块;其次,对软件系统进行设计开发,包括对下位机PLC程序开发和上位机VC++人机界面开发。研究结果表明:通过串口通讯方式对PC-PLC之间进行数据传输,从而实现车轮转速、刹车状态的工况数据监控和数据采集功能,为自走式植保机的实车试验奠定了基础。 展开更多
关键词 自走式植保机 动力分配 工况监控 上位机 下位机
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变量喷雾均匀性的雾量调节设计与试验
6
作者 张峰菱 马杨 +3 位作者 陈行政 柯超 王鹏 刘军 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第5期169-176,共8页
当前农药变量喷雾技术已考虑到单株作物的个体差异和区域内分布密度的变化,可有效提升农药的利用率。然而,这种技术主要集中于连续喷雾,尚未充分解决喷洒区域及其范围内的喷雾均匀性问题。针对此问题,设计一种基于幅宽调控与流量调整相... 当前农药变量喷雾技术已考虑到单株作物的个体差异和区域内分布密度的变化,可有效提升农药的利用率。然而,这种技术主要集中于连续喷雾,尚未充分解决喷洒区域及其范围内的喷雾均匀性问题。针对此问题,设计一种基于幅宽调控与流量调整相结合的离散型变量喷雾控制方法。通过摄像头采集目标图像信息,得到目标喷洒区域半径和位置信息,根据此信息控制喷药泵电机的电压,从而调整喷雾压力,并结合喷头高度调节,实现喷雾幅宽的调整,进而实现喷洒区域内雾量均匀性的调节。为验证方法的可行性,搭建变量喷雾台架试验台。台架试验结果显示,采用幅宽调整和流量调控相结合的离散调节方式,雾量分布的变异系数为16.9293%,显著优于单一调控方式的23.7640%,表明变量喷雾技术能有效改善喷洒区域内的雾量分布均匀性。为进一步验证方法的实用性,开展以蚕豆植株为试验对象的田间试验。田间试验表明,在一定范围内改变直流电机占空比、调整喷雾压力可提高喷雾分布均匀性,当喷雾压力达到0.5 MPa时,雾滴平均覆盖率为29.67%,沉积率为23.6%,符合预期效果。 展开更多
关键词 变量喷雾 分布均匀性 目标喷洒区域 幅宽 流量
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果园植保机械的研究现状与发展趋势 被引量：2
7
作者 刘晓瑜 何义川 +3 位作者 汤智辉 沈帅 张超 张宗伟 《现代农业装备》 2025年第2期25-33,共9页
果园种植生产过程中,病虫害的预防与控制是提高果品品质和产量的重要因素,采用精准施药技术能够有效预防病虫害以及减少药液对环境的污染。我国的果园机械化发展正处于一个加速成长的关键阶段,将农机与农艺进行有效的整合,不仅是实现果... 果园种植生产过程中,病虫害的预防与控制是提高果品品质和产量的重要因素,采用精准施药技术能够有效预防病虫害以及减少药液对环境的污染。我国的果园机械化发展正处于一个加速成长的关键阶段,将农机与农艺进行有效的整合,不仅是实现果园植保机械化进程的关键,也是推动先进适宜农业技术广泛应用的必由之路。通过分析国内外植保机械的发展现状,对当前现有的果园植保机械进行归纳和总结,指出使用过程中的问题,阐述了关键技术,并分析其优缺点,为果园植保装备的发展提供参考。 展开更多
关键词 果园植保 喷雾机 精准施药 变量施药
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水平棚架式葡萄园固定管道喷雾装置设计与试验
8
作者 唐秀英 王鲁敏 +4 位作者 尹志勤 程斌 杨琳琳 张毅杰 包立 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期202-209,共8页
针对云南地区水平棚架式葡萄园植保喷雾作业机械化水平低、人工作业效率低且劳动强度大等问题,设计了适用于水平棚架式葡萄园的固定管道喷雾装置。为了探究其最佳喷雾时间、喷头孔径参数和固定管道喷雾装置对微域环境温湿度的影响,在大... 针对云南地区水平棚架式葡萄园植保喷雾作业机械化水平低、人工作业效率低且劳动强度大等问题,设计了适用于水平棚架式葡萄园的固定管道喷雾装置。为了探究其最佳喷雾时间、喷头孔径参数和固定管道喷雾装置对微域环境温湿度的影响,在大理宾川富鑫农产品开发有限责任公司的水平棚架式葡萄园内进行了田间试验研究。试验结果表明:(1)喷雾时间8~13 s过程中,雾滴覆盖率提升最高,其中提升最大的是上冠层远喷头侧采样点,相比8秒时提升了70%;喷雾时间为13 s时,雾滴在冠层各采样点的覆盖率均大于33%,满足JB/T 9782—2014《植保机械通用试验方法》要求,建议植保喷雾时间选择13 s。(2)使用4号喷头喷雾时,各采样点雾滴沉积量均值最高(17.78μL/cm^(2)),雾滴沉积量变异系数最小(17.47%),雾滴可有效、均匀地沉积在叶片上,建议植保作业使用4号喷头。(3)喷雾过程中,葡萄园微域环境温湿度变化明显,喷雾时间在100~120 s之间时温湿度变化幅度最大,温度下降了1.3℃,相对湿度提高了5%,建议降温加湿喷雾时间不超过120 s。研究成果为水平棚架式葡萄园植保喷雾作业提供了新的方法,并为以后大规模推广应用提供了参考依据。 展开更多
关键词 葡萄园 管道喷雾 水平棚架式 微域环境
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面向边缘计算的水稻病害检测方法与装置研究
9
作者 周成 陈章彬 +3 位作者 杜雅刚 房欣 姚立立 周曹航 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期353-362,共10页
针对自然环境下水稻病害检测准确性与效率不高等问题,本文提出一种改进YOLO v5s的轻量化检测模型YOLO-RD,并将其部署至边缘计算设备,设计便携式检测装置,实现水稻病害快速检测。通过引入GhostNet网络减少计算量和参数量。结合轻量级注... 针对自然环境下水稻病害检测准确性与效率不高等问题,本文提出一种改进YOLO v5s的轻量化检测模型YOLO-RD,并将其部署至边缘计算设备,设计便携式检测装置,实现水稻病害快速检测。通过引入GhostNet网络减少计算量和参数量。结合轻量级注意力机制Shuffle Attention和动态检测头DyHead(Dynamic head),增强模型对水稻病害图像的特征提取和自适应检测能力。使用Shape-IoU替代CIoU损失函数,提升自然环境下检测精度。试验结果表明,YOLO-RD模型在平均精度均值(mean Average Precision,mAP)达到94.2%的同时,大幅降低计算复杂度和参数量,具有良好的轻量化效果,与基准模型相比计算量、参数量和内存占用量分别减少44.4%、43.2%和41.3%。与YOLO 11n、YOLO v8n和YOLO v5n等目标检测模型对比,本模型检测效果最佳。将模型在树莓派4B边缘计算设备上部署,单幅图像检测时间为1.97 s,满足实际应用需求,可为水稻病害智能化检测提供高效可行的解决方案。 展开更多
关键词 水稻病害 检测 YOLO v5s模型 边缘计算 轻量化 树莓派4B
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激光除草机器人关键技术与展望 被引量：1
10
作者 余忠义 王洪宇 +3 位作者 何雄奎 赵磊 王媛媛 孙海 《智慧农业(中英文)》 2025年第2期132-145,共14页
[目的/意义]农田草害制约着作物种植生产的质量和产量,激光除草技术作为一种生态环保防控田间杂草革新方法,具有环保、高效、灵活和自动化特点,可以很好地减少人力需求,降低化学药剂用量和污染,极大地缓解农田劳动力短缺、作物减产压力... [目的/意义]农田草害制约着作物种植生产的质量和产量,激光除草技术作为一种生态环保防控田间杂草革新方法,具有环保、高效、灵活和自动化特点,可以很好地减少人力需求,降低化学药剂用量和污染,极大地缓解农田劳动力短缺、作物减产压力,在生态环境保护方面具有重要意义。[进展]首先介绍了激光除草技术的研究背景,概述了激光除草技术体系和作业系统,围绕激光除草机器人关键技术展开论述和讨论,涵盖杂草自动识别定位技术、机器人导航与路径规划、除草执行机构控制技术,以及整机研制等进展。最后结合国内外激光除草机器人的发展现状,综述了激光除草机器人发展目前存在的问题及未来趋势。[结论/展望]激光除草属于精密的智能化除草方式,是目前国内外学者研究和开发智慧农业关键技术和装备的研究热点,并取得了一系列成果,促进了除草机器人田间实际应用和推广示范。结合不同地区田间草害,未来还应开展大量的激光除草室内外杂草实验研究,以进一步验证激光田间除草的技术可行性并获取准确的激光能耗、效率和效益等数据,为激光除草的装备技术研发与应用提供支持。 展开更多
关键词 激光除草 技术原理 智能系统 识别定位 执行控制 激光除草机器人
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基于双喷施系统的并联除草机器人研制与仿真分析
11
作者 李鑫 聂宇成 +3 位作者 杨婕 金小俊 陈勇 于佳琳 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第2期108-115,共8页
为解决草坪与牧草的杂草精准防控问题,研制出一种基于并联执行机构的精准喷药除草机器人,可分别满足草坪与牧草的精准除草需求。基于草坪与牧草常见杂草种类和除草剂杀草谱设计了双喷施药系统,该系统具备2个药箱,可通过三通电磁阀选择... 为解决草坪与牧草的杂草精准防控问题,研制出一种基于并联执行机构的精准喷药除草机器人,可分别满足草坪与牧草的精准除草需求。基于草坪与牧草常见杂草种类和除草剂杀草谱设计了双喷施药系统,该系统具备2个药箱,可通过三通电磁阀选择不同的除草剂;对并联机构进行运动学理论计算和ADAMS仿真分析,在MATLAB中绘制出并联机构的理论工作空间的图像,可得工作空间在X、Y、Z轴上的极值,X_(max)=320.9 mm、X_(min)=−321.3 mm、Y_(max)=319.5 mm、Y_(min)=−320.7 mm、Z_(max)=−175.3 mm、Z_(min)=−662.8 mm,包含给定工作空间。基于以上结果制造样机,并对机器人实际可达的工作空间范围进行测量。研究结果表明,基于2套药液输送系统的并联除草机器人符合设计要求,可用于除草剂精准喷施的草坪与牧草杂草防控。 展开更多
关键词 并联机构 除草机器人 除草剂杀草谱 精准喷施 运动学分析
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高地隙喷雾机电动底盘系统设计与试验
12
作者 岳新渊 张海军 +3 位作者 管明炜 肖茂华 嵇国俊 王家博 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第5期1233-1242,共10页
[目的]针对传统燃油驱动的高地隙喷雾机存在油耗高、噪声大、污染环境等问题,提出了一种高地隙喷雾机电动底盘系统的设计方案。该高地隙喷雾机采用电动底盘系统,既符合经济环保性的要求,又能满足作业多样化和负载复杂多变性的要求,较好... [目的]针对传统燃油驱动的高地隙喷雾机存在油耗高、噪声大、污染环境等问题,提出了一种高地隙喷雾机电动底盘系统的设计方案。该高地隙喷雾机采用电动底盘系统,既符合经济环保性的要求,又能满足作业多样化和负载复杂多变性的要求,较好地实现了行驶工况的自动判别、动力扭矩的合理分配、行驶和作业的实时控制。[方法]通过SolidWorks软件建立该电动底盘关键零部件的三维模型,利用Ansys软件对车架、驱动轮支撑架等关键构件进行力学仿真分析;利用试验样机完成直线行驶、轮胎滑移、转弯与爬坡等田间试验。[结果]试验结果表明:喷雾机的最大行驶速度为17.51 km·h^(-1),最大滑移率为5.19%,左右转向半径平均值为2160.5 mm,能爬越16.7°的坡面,表现出良好的作业性能。[结论]该高地隙喷雾机电动底盘及其转向系统能较好地解决机械传动效率低、平顺稳定性差、污染环境等问题,表现出良好的作业性能,减轻驾驶员的劳动强度,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 高地隙喷雾机 电动底盘 结构设计 转向系统
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高地隙植保机车身姿态主动调控系统设计与试验
13
作者 蔡增宾 谢东波 +3 位作者 陈黎卿 刘立超 朱俊文 张留洋 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期691-701,共11页
为解决高地隙植保机因自身重心过高和受田间不平整地面导致车身稳定性变差、易倾覆等问题,本文以高地隙植保机车身姿态为研究对象,设计开发了一款高地隙植保机车身姿态调控系统。首先基于运动学解析理论建立各支撑点到达车身水平位置时... 为解决高地隙植保机因自身重心过高和受田间不平整地面导致车身稳定性变差、易倾覆等问题,本文以高地隙植保机车身姿态为研究对象,设计开发了一款高地隙植保机车身姿态调控系统。首先基于运动学解析理论建立各支撑点到达车身水平位置时液压缸位移与倾角变化的运动学模型;其次设计四点独立调控液压系统,对关键参数进行计算,匹配选型相应的液压元件;然后运用RecurDyn和AMESim软件对车身姿态调整情况进行机械-液压仿真,仿真结果表明,在纵坡和横坡工况下,最大俯仰角偏差为0.19°,最大侧倾角偏差为0.1°,响应时间为4.25 s;翻越高度200 mm田埂时最大俯仰角偏差为0.28°,最大侧倾角偏差为0.17°。最后开展了样机性能试验。试验结果表明,横坡与纵坡工况下最大侧倾角偏差为0.12°,最大俯仰角偏差为0.36°,调节角度绝对值均小于0.5°,越埂过程中俯仰角95%以上的时间保持在±0.5°以内,受地形影响较小。样机试验结果曲线与仿真结果曲线相符合,验证了姿态调控系统的有效性,为研究农业机械底盘姿态调节系统提供了理论参考。 展开更多
关键词 高地隙植保机 姿态调控 液压系统 RecurDyn-AMESim仿真
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基于HTML的Web系统在植保机中的应用研究
14
作者 陈伟卫 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期181-185,共5页
为了实现农田信息的实时监控,将农田信息进行可视化处理,设计了本系统。植保机作为农田中数据采集节点和地面工作站的中继站,可实现将农田信息上传地面工作站,且可利用HTML完成农田数据的Web可视化处理。同时,依据通讯路径损耗,确定通... 为了实现农田信息的实时监控,将农田信息进行可视化处理,设计了本系统。植保机作为农田中数据采集节点和地面工作站的中继站,可实现将农田信息上传地面工作站,且可利用HTML完成农田数据的Web可视化处理。同时,依据通讯路径损耗,确定通讯频率为430M,植保机飞行高度为750 m;基于模拟退火算法,实现植保机飞行路径规划;利用HTML完成用户Web网页设计;并对系统进行测试。测试结果表明:土壤湿度监控精度相对误差分布区间为[0.57%, 2.79%],Web网页可以实现各数据节点农田信息的实时显示。 展开更多
关键词 植保机 路径规划 模拟退火算法 WEB可视化
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多风管风送喷雾机出风口及分流器设计与试验
15
作者 唐秀英 王鲁敏 +3 位作者 高荣华 程斌 孙中清 余静 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第8期135-141,155,共8页
多风管风送喷雾机在果园植保喷雾作业中应用广泛,其内部气流场的运动情况会对喷雾作业质量造成直接影响。为优化多风管风送式喷雾机的内部气流场,对葡萄园多风管风送喷雾机的出风口及分流器进行设计。使用Fluent数值仿真计算对出风口的... 多风管风送喷雾机在果园植保喷雾作业中应用广泛,其内部气流场的运动情况会对喷雾作业质量造成直接影响。为优化多风管风送式喷雾机的内部气流场,对葡萄园多风管风送喷雾机的出风口及分流器进行设计。使用Fluent数值仿真计算对出风口的风速和有无导流板的分流器分流效果进行分析,得到出风口中心线风速衰减情况、出风口各距离的风速分布和有无导流板的分流器风口风速分布情况,确定使用此出风口的喷雾机适合喷雾作业的距离,并采用试验的方法对仿真结果加以验证。仿真分析结果表明:出风口中心线上风速先急剧下降,后下降速度变缓,当喷雾距离为1 m时适合喷雾作业;无导流板的分流器风口速度差异较大,变异系数达39.08%,风量分布极其不均,有导流板的分流器风速比较均匀,变异系数为3.06%。通过试验实测风速的趋势与仿真结果一致,实测风速值比仿真值略小,误差均在合理范围内。 展开更多
关键词 葡萄园 多风管风送喷雾机 出风口 分流器 Fluent仿真
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喷雾机喷杆避障控制系统设计与试验
16
作者 吴建国 杨硕 +2 位作者 潘孝勇 李成前 翟长远 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期176-183,193,共9页
喷雾机田间作业时,存在喷杆避障困难和操作繁琐、时间长、效率低等实际问题,为提高喷杆自主避障和智能化水平,以永佳3WSH-500型喷雾机为试验平台,以拉线传感器、超声波传感器作为侧喷杆展开折叠位置和喷杆高度的监测传感器,建立了喷杆... 喷雾机田间作业时,存在喷杆避障困难和操作繁琐、时间长、效率低等实际问题,为提高喷杆自主避障和智能化水平,以永佳3WSH-500型喷雾机为试验平台,以拉线传感器、超声波传感器作为侧喷杆展开折叠位置和喷杆高度的监测传感器,建立了喷杆避障控制系统。系统采用滞环控制原理,解决了喷杆到达目标位置、高度后的振荡问题,提高了喷杆运动稳定性。通过在田间动态条件下展开试验,确定了喷杆位置与高度的最佳控制滞环值分别为20、100 mm。试验结果表明,喷杆避障控制系统能够快速调节喷杆到达目标位置和高度。其中,喷杆进行高度避障时,到达目标高度后振荡区间内平均差值最大为15.45 mm;两侧喷杆进行独立避障时,到达目标位置后振荡区间内平均差值最大分别为49.10、51.65 mm。相关研究提高了喷杆操作的便利性和自动化程度,为大田喷雾机田间障碍物避障提供了技术参考。 展开更多
关键词 喷雾机 喷杆避障控制系统 地面起伏 超声探测 位置监测
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基于CFD的果园喷雾机风送系统结构设计与试验
17
作者 李震 李云伍 +2 位作者 宋锐 何烨 黄祥飞 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期199-212,共14页
针对传统风送喷雾机风送系统性能差导致风送距离短、风场分散的问题,设计了一种适用于多风机喷雾机的风送系统。通过将喷雾机作业参数与置换原则和末速度原则结合,对轴流风机关键部件进行了设计。基于CFD技术以出风口直径、渐缩筒长度... 针对传统风送喷雾机风送系统性能差导致风送距离短、风场分散的问题,设计了一种适用于多风机喷雾机的风送系统。通过将喷雾机作业参数与置换原则和末速度原则结合,对轴流风机关键部件进行了设计。基于CFD技术以出风口直径、渐缩筒长度和导流叶数目为影响因素设计单因素和多因素试验,结果表明,风筒参数对出风口最大风速的影响由大到小依次为:出风口直径、导流叶数目、渐缩筒长度;风送系统最优参数组合为:出风口直径为112 mm,渐缩筒长度为177.4 mm,导流叶数目为5片。在仿真基础上制作试验台开展性能试验可得,风机转速为5000 r/min时,风送距离在0~2.5 m范围内的风速均大于4 m/s,满足末速度要求;风机转速大于4500 r/min时,射流扩展边界较大,满足远距离作业幅宽要求,可为果园喷雾机风送系统的结构设计优化提供参考。 展开更多
关键词 果园喷雾机 风送系统 计算流体力学 响应面法 射流扩展边界
原文传递
植保无人机的网络信息系统设计 被引量：1
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作者 向灿 林麒麟 《农机化研究》 北大核心 2025年第5期191-196,共6页
随着科学技术的发展,机械化植保设备在农业生产中的应用越来越广泛。传统的机械化植保设备依靠人工手段进行,植保范围小、精度低,工作强度大、作业环境恶劣,无法满足大规模农业生产的植保需求。针对以上问题,以植保无人机为研究对象,引... 随着科学技术的发展,机械化植保设备在农业生产中的应用越来越广泛。传统的机械化植保设备依靠人工手段进行,植保范围小、精度低,工作强度大、作业环境恶劣,无法满足大规模农业生产的植保需求。针对以上问题,以植保无人机为研究对象,引入网络信息技术,完成了植保机网络信息系统的设计。通过系统总体方案设计,明确服务器、网关集群、服务集群等模块之间的关系,完成了系统数据库E-R关系图和典型信息表的设计,并对信息管理模块、地块管理模块、航线模块和作业管理模块等功能模块进行页面设计。最后,完成系统功能测试,结果表明:植保机网络信息系统运行稳定,数据管理功能全面,能够实现多个植保机之间的数据信息共享,提高了农业生产中植保作业效率,减轻了作业强度。 展开更多
关键词 植保无人机 网络信息 数据管理
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连栋温室分段变距喷雾机器人设计与试验 被引量：8
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作者 李天华 董广胜 +3 位作者 姚玉康 张观山 王德伦 施国英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期170-179,共10页
针对国内连栋温室缺乏植保喷雾机、机械走直定位与换轨转向精度低等问题,设计了一种连栋温室分段变距喷雾机器人,在实现无人化喷药的同时提高作业精度。为满足连栋温室机械作业路轨结合、精准切换的要求,提出一种通用型移动底盘,并确定... 针对国内连栋温室缺乏植保喷雾机、机械走直定位与换轨转向精度低等问题,设计了一种连栋温室分段变距喷雾机器人,在实现无人化喷药的同时提高作业精度。为满足连栋温室机械作业路轨结合、精准切换的要求,提出一种通用型移动底盘,并确定其关键设计参数;为减少底盘上下轨时的偏移量,设计轨上矫正装置,通过分析计算及试验验证,确定其安装余量为4 mm;针对底盘对轨误差大的问题,提出一种二维码融合陀螺仪及光电传感器双向垂直寻迹的路面关键点定位与转向控制方法。设计分段变距喷雾装置,提出一种丝杆滑台驱动的喷杆变距方案,分析校验其驱动参数以满足工作要求;基于滚针轴承设计喷杆辅助防抖装置,减小因喷杆剧烈抖动带来的滑台与喷杆损伤。开发底盘运动及分段变距喷雾控制系统,实现喷雾机器人在连栋温室内的全程自动化作业。最后,对样机进行底盘性能与喷雾效果试验。底盘作业时直线行走与对轨误差平均值分别为4.8、5.8 mm,满足控制精度要求;避障距离为34 cm,满足安全性要求;防抖装置的安装使喷杆行进方向的抖动量从-1°~1.3°降低到±0.4°内,喷头方向的抖动量从±0.5°降低到±0.3°内,防抖效果显著;分段变距喷雾作业后,盛果期番茄叶片正面雾滴沉积量为1.76μL/cm^(2),反面沉积量为0.2μL/cm^(2),雾滴体积中径在100~180μm之间,满足作业要求。 展开更多
关键词 连栋温室 喷雾机器人 扫码定位 分段喷雾 变距喷雾
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植保托管模式下多作业区域无人机与无人车协同作业路径优化研究
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作者 冯晓春 姚娜娜 +3 位作者 阮俊虎 胡祥培 魏洪杰 刘天军 《运筹与管理》 北大核心 2025年第7期9-15,共7页
本文从植保托管服务商角度出发,研究在多作业区域下单无人机与单无人车植保协同作业优化问题。首先构建了以最小化总的作业时间成本为优化目标的混合整数规划模型,考虑到模型非线性、多阶段混合决策等难点,本文提出了混合多个算法的迭... 本文从植保托管服务商角度出发,研究在多作业区域下单无人机与单无人车植保协同作业优化问题。首先构建了以最小化总的作业时间成本为优化目标的混合整数规划模型,考虑到模型非线性、多阶段混合决策等难点,本文提出了混合多个算法的迭代式多阶段求解框架:利用蚁群算法得出无人机与无人车在多个作业区域之间的作业顺序,在此基础上,利用模拟退火算法确定无人机无人车在各农田作业的植保路线,接着,计算无人机与无人车因补药或充电的返航点,最后求解目标函数,进行下一次迭代求解直到获得满意解。实验提取了陕西省渭南市合阳县5组农田数据进行仿真计算,在仿真结果基础上进行了策略对比实验,结果表明,本文所提出的方法具有显著的有效性。此外,考虑到农业生产的特性和植保服务订单的异质性,还进行了农田分布稀疏程度和农业生产场景变化的灵敏度分析。 展开更多
关键词 无人机 无人车 协同作业优化 蚁群算法 模拟退火算法
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